『一眼レフAFの原理からくる傾向』のクチコミ掲示板

[Oh!一眼]

一眼レフAFの原理(位相差検出方式)からくる傾向について教えて下さい。

・道路標識の表面はおうとつなく平らですが、色のコントラストは明瞭です。このような被写体はAFし良いのでしょうか？

・上記同様、真っ白な上着と/濃紺のズボンの境界線、白い額と/黒い髪の毛の境界線、はAFし良いのでしょうか？

・人物は目にフォーカスするのが基本ですが、被写体までの距離=人物の大きさにかかわらず、AFフレームを目に合わせるには最適と言えるのでしょうか？

・コンデジやVTRに用いられるコントラスト検出AFでは、輝度差の大きすぎる物は苦手なようですが、位相差検出方式ではどうなんでしょう？


なぜこのような質問をするかと言いますと、、、
建物や木々のように表面がゴツゴツした立体的な物はジャスピン傾向ですが、平らな物は、色のコントラストがあってもズレ良いような気がしてるからです。色のコントラストって、位相差検出方式にとっては検出し易い情報ではないのか？　という疑問が湧いてきました。

なお、位相差検出方式なるものの原理は、下記URLなど見てますが理解できてはいません。
http://www.pentax.co.jp/ppc/product/pro_d/tech1.html

最近まで広角レンズと暗い望遠ズームばかり使ってましたが、望遠F2.8Lを買ってから、AFポイントをどこに置くか、頭を悩ませています。

書込番号：4472319

[HARIMAO]

>道路標識の表面はおうとつなく平らですが、色のコントラストは明瞭です。このような被写体はAFし良いのでしょうか？
⇒しやすいです。

>上記同様、真っ白な上着と/濃紺のズボンの境界線、白い額と/黒い髪の毛の境界線、はAFし良いのでしょうか？
⇒しやすいです。

>人物は目にフォーカスするのが基本ですが、被写体までの距離=人物の大きさにかかわらず、AFフレームを目に合わせるには最適と言えるのでしょうか？
⇒基本は基本。状況で判断します。

>コンデジやVTRに用いられるコントラスト検出AFでは、輝度差の大きすぎる物は苦手なようですが、位相差検出方式ではどうなんでしょう？
⇒すみません。これはわかりません。

意識したことがありませんでしたが、
色によるコントラストがあればピンは来ると認識していますし、
実際、そういった傾向にあります。（少なくとも私の場合）

書込番号：4472401

[骨＠馬]

位相差検出方式の原理は、人の目と同じで近い物を見るときは寄り目になる様に目線の角度で距離を検出しているのです。
基本原理としてはコントラストのハッキリした物の方が検出しやすいのですが電気的な能力の関係から限度が出てくるのでしょう。
ただし、人の場合も同じですが真横の線のみの場合は（例えば電線のみを見たときは）距離を見極め難いのと同じで、カメラの場合も横線には弱い場合が多いのです。
20Dの場合は画面中央のセンサーが縦用と横用を同時に設置していますが他はどちらか一方のようです。
ゴツゴツした立体物は縦線や横線が混じっていますのでセンサーが感じやすいのですが、ベルトラインなどは横のみになりますので不得手だったと考えられますが如何でしょうか。

書込番号：4472408

[yama_kiss]

私が知り限りでは、、。

＞色のコントラストは明瞭です・・→多分？センサーは白黒世界でのトーンでしか反応しません。色のコント差よりもモノクロ世界でのコントラストが重要なようです。

ちなみに、ＫｉｓｓＤは大昔のＰのみ７５９ＱＤよりも感度は悪いようです。・・・基本白色の細かいたて筋の微妙なコントラスト差に反応できず迷います。価格差でセンサーの性能、基本性能等良い物は使われるそうです。

＞真っ白な上着と/濃紺のズボンの境界線・・→前述したようにモノクロ世界でのトーンの差が明確かどうかです。また、センサーは横、縦のトーンに反応するセンサー配置なので説明書よく見てください。中央十字がどちらにも反応します。

人物は目にフォーカス・・・→個人差あるでしょうが、近接撮影であれば目だと思います。でも、距離、レンズ（広角）等で、被写界深度が充分であれば適当です。・・・プロは知りませんけど。

他はわかりません。

平面の被写体ですが、合っているようで、合っていない、微妙な感じの画像を見かけます・・・自分でも悩みますが、合焦しながらも全然的外れな場合もあるのでしょうか？・・後は、手ブレの場合もあるとは思います。

ではでは、、。

書込番号：4472417

[ぼくちゃん.]

＞人物は目にフォーカスするのが基本ですが、被写体までの距離=人物の大きさにかかわらず

近い場合は有効、遠い場合は疑問　？？？

書込番号：4472573

[かっぱ巻]

>位相差検出方式の原理は、人の目と同じで近い物を見るときは寄り目になる様に
>目線の角度で距離を検出しているのです。

これは、ちょっと違うのでは？

書込番号：4472579

[かっぱ巻]

ここが平易でわかりやすいかも

http://www.hi-ho.ne.jp/yas-inoue/photo/ippan/ip010610.htm

書込番号：4472592

[けーぞー＠自宅]

便乗質問ですみません。
かっぱ巻さんご紹介のサイトに平易な図が掲載されています。
ひょっとして上下（左右も）逆に撮像素子に写っているのですか？
ということは撮った写真からゴミの付着に気付いて、撮像素子を覗く
ときには、ひっくり返っているという前提で探すべき？がーん。

書込番号：4472646

[骨＠馬]

かっぱ巻さん　こんにちは
全く同じ・・ではないと言えば、仰せの通りです。
むしろ、二重像合致式のレンジファインダーカメラの説明用として使った方が適切だったかも知れませんね。
でも、Oh!一眼さん　の理解度レベルを推察して、縦横の違いなどを説明するには良い例だと思っていますが・・・。
相手のレベルに合わせて上手に説明するのは大変難しいことですが、ここはOh!一眼さん　ばかりではなく他の同じようなレベルの人たちもご覧になっているので、そのつもりで書きました。
学術的な説明が必ずしも良いとは限らないと思っています。
かっぱ巻さん　の模範解答を是非ご披露願います。

書込番号：4472763

[骨＠馬]

けーぞー＠自宅さん　こんにちは
その通りです。
レンズの中心に小さな穴があると考えてください。
光はその穴を通して真っ直ぐ撮像素子に到達します。
ですから、景色の上方はカメラの下側に写っています。
カメラから見て右側の景色はカメラの左側（でもレンズを外して撮像素子側を見れば右側）に写ります。
ゴミ付着強調表示CGI：使わせていただきます。
これによって得られた画像を上下だけひっくり返してカメラ正面から見て対応させればよいのです。

書込番号：4472803

[けーぞー＠自宅]

骨＠馬さん、わかりやすい説明をありがとうございます。
目からウロコが３枚落ちました。
上記，ページにもそのような追記説明をしておきます。_o_

センサーが縦、横、斜め、十字、ダブルクロスと色々と埋め込んである
理由もわかったような気がしました。
各社の違いもわかって面白かったです。

書込番号：4473041

[くろこげパンダ]

かっぱ巻さんが お示しになられたリンク先の模式図は、２つのセンサーに導かれる光線が、
被写体の別の部分を捉えていますから、その点は、誤りではないでしょうか？被写体側は、
撮像を表現する時の光線図で、センサー側は、焦点を表す時の光線図になってると思います。
受光センサーが２つに分かれているところは、理解を進めやすくするとは思いますが･･･(^^；)
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Oh!一眼 さん

ご自身が張られたリンク先の最下図を御覧ください。左右に２つの図が描かれています。
左が光線の経路図で、右が、合焦の判定の様子を表したものです。私も、仕組みの部分なら
判りますが、原理（現象？）はよく存じませんので、詳しい説明は控えさせて頂きます（^^；）
概要としては、２つのＣＣＤセンサーのコントラスト境界面が予め想定しておいた位置に
くるかどうかで、合焦の有無を計測できるようです。（２ＣＣＤの差分を比較している？？）
「合焦した時に、２ＣＣＤに結ばれた焦点位置が、定められた位置関係になる現象」 を利用して
いると言う事のようです。（２つのＣＣＤには、それぞれ、一列に受光素子がたくさん並んでいます。）
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コントラスト検出方式は、単に一番コントラストが強まった時を合焦としているので、前ピン、
後ピンの判定が出来ず、レンズのピント調整を端点（単点？）から、スイングさせて行くことに
なります。位相差検出方式の場合は、２つのＣＣＤを利用して、コントラスト境界面の位置を
読み取ることになるので、レンズのピント調整をする方向（前ピン・後ピン）が測距時に定まって
います。無駄な動きをしなくても良い上、どの程度ずれているかも定まっているので、迅速で
適切な制御幅での制御が行なえます。
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説明におかしな部分があったら、ご指摘を･･･（^^；） ＞ 皆様

書込番号：4473121

[けーぞー＠自宅]

コントラスト検出方式といいましても。。。
A）専用センサーを搭載している
B) 撮像素子を兼用している
とでは、説明が異なってくると思います。
A方式で、センサーを前後ずらして配置すれば、前ピンか後ピンがの判断が
できるような気がします。

書込番号：4473154

[くろこげパンダ]

けーぞー＠自宅 さん

Ａ案は、像をハーフミラーで分離しないと、センサーを２つ配置するのは
困難ではないですか？ それなら、位相差検出も出来ますヨ(^^；) 大きく
ボケている時に、どの程度のコントラスト差が見込めるかの問題もあると
思います。原理として可能でも、現象として、測定に有効な現象が確保で
きるかどうかも疑問です。(^^；)
それに、コントラストの強さの比較では、ズレ量までは正確に測れないような･･･？(^^；)

書込番号：4473408

[けーぞー＠自宅]

くろこげパンダさん、す、鋭い突っ込みをありがとうございます。
甘かったです。なるほどですね。
難しいような、人間や動物でもできているんだからなんとかなって欲しいよう
な。だからこそ、ならないで欲しいような。。。

骨＠馬さん、ご要望はまったくありませんでしたが。
ゴミ強調表示「上下反転版」も作ってしまいました。
プログラムに
"| /usr/local/bin/jpegtran -flip vertical"
付け足すだけでしたから。。。

書込番号：4473569

[Oh!一眼]

皆様、レスありがとうございます。

私なりにAFの実験をしました。機材は20D+70-200F2.8LISです。極至近距離での定規を使った実験は、以前実施して問題ありませんでした。ただし、被写界深度って前に浅く/後ろに広いので、わずかな後ピンを見逃した可能性があります。

昨日は20m以上離れた看板、建物、刈り取った稲穂や草といった風景を主体に、AFとMFで追い込んだ場合の比較を行いました。
結果、MFの方がシャキっとした画像が得られ、AFはかなりの率で背景に寄っていることが明確に確認できました。特に平面である看板にその傾向が強く表れたため、今回の質問をさせていただきました。

今日は子供を主体に撮影しました。
正面から上半身を収め、目にAFした場合、耳や背後の背もたれにピントが合う。
斜め横から上半身を収め、近い目にAFした場合、遠い方の目にピントが合う、
という状態でした。
改めて、200mmF2.8の被写界深度の浅さに驚いてます。

買ったばかりの頃の写真は、カミソリピントが狙った位置に来ていたのですが、どっかが狂ったんでしょうかね？

書込番号：4474830

[Oh!一眼]

皆様、レスありがとうございます。大変参考になりました。

> ２つのＣＣＤには、それぞれ、一列に受光素子がたくさん並んで
> います。）
なるほど。プロ機と普及機ではフォーカス精度が異なると聞きますが、CCDセルのピッチ数で異なってくるんでしょうか？ よくAFが暗さに強いかを評価してますが、それはCCDの感度によるんですね？

> 概要としては、２つのＣＣＤセンサーのコントラスト境界面が予め
> 想定しておいた位置にくるかどうかで、
なるほど。位相差検出でも、結局はコントラストを検出してるんですね？　つまり、CCDラインセンサー上にて、隣り合う2つ以上のセンサー出力の差で光のコントラストを検出し、そのコントラストの位置が基準位置に来たか否かで合掌を判断している？

かっぱ巻　さんのリンク先に、
> レンズから導いたスリット光を、ラインセンサーのＣＣＤを使って
> 位相（ズレのベクトル）を検知したんです。
とありますが、
・横のラインセンサーに、縦のスリット光が当てられる。
ではなく、
・横のラインセンサーに、横のスリット光が当てられる。
であり、CCDラインセンサーがコントラストの位置を検出しているのだと解釈しますが、正解でしょうか？

でも、ラインセンサー上に並んだコントラストが複数ある場合は、どう判断するんでしょう？

すんません。キーワードである「位相」ってのを理解してないもので、きっとヘンな質問なんでしょうね。

書込番号：4474887

[くろこげパンダ]

Oh!一眼 さん

スイマセン(^^ゞ)、センサー上でどんな現象が起きているのか、目の当たりにした事がないので、
詳しい事は私もよく判りません。推測で回答しますので、その点を予めご了承ください。
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＞フォーカス精度が異なると聞きますが、CCDセルのピッチ数で異なってくるんでしょうか？

これは全く損じません(^^；)回答不能です。検出精度（制御諧調）の違いが生まれると思いますが、
光学性能の点も絡んでくるの、ピッチを微細化するのが現実的かどうかの問題があると思います。
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＞よくAFが暗さに強いかを評価してますが、それはCCDの感度によるんですね？

これはチョクチョク耳にしますので、感度の良し悪しはあるかも知れませんネ。
ただ、暗所性能は他の要素もあります。最下段に記載してます。
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＞位相差検出でも、結局はコントラストを検出してるんですね？

コントラストの強さではないハズですヨ。コントラストが付いた像の位置情報を利用していると、
言う事だと思います。
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＞CCDラインセンサー上にて、隣り合う2つ以上のセンサー出力の差で光のコントラスト
＞を検出し、そのコントラストの位置が基準位置に来たか否かで合掌を判断している？

どういったモノを、頭にイメージなされているのか、よく判らないのですが、
２つのＣＣＤのコントラスト差ということなら、それは違うと思います。１つのＣＣＤ上に
形成されたコントラスト境界の位置と、他方のＣＣＤの上に現れたコントラスト境界の位置が
ある一定の位置関係になった時、合焦したと判断されるということだと思います。
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余談ですが、位相差検出方式では、レンズの光学性能の影響が、ＡＦ性能にも影響するようです。

通常は、明るいレンズを使っていても、ＡＦが利用する光線は、レンズの全てを通ったもの
ではなく、絞りを絞るがごとくに、ある範囲の部分の光線を使っているようです（F4.0相当？）。
高級機では中心のセンサーがF2.8相当の部分を使えるようになっているようですが、このとき、
レンズの光学性能が悪かったりすると、十分にその特質を生かせなくなるようです。
明るいF値に相当する部分の光線でAF制御が可能になれば、暗所性能が上がると思われます。
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間違いがあったら、ご指摘くださいm(_ _)m ＞ 皆様

書込番号：4475070

[骨＠馬]

くろこげパンダさん　Oh!一眼さん　　補足説明をさせていただきます。
人間の目は普段は見たい物に目線を合わせて距離を知りますが、別の方法：例えば目線は遠くを見るように固定して顔の前で指を一本立てて、指を顔に近づけたり遠ざけたりすると右目で見えている指と左目で見えている指が二本見えるようになります。
この時の二本の指の見える間隔が広いときは指が近くにあり狭いときは遠くにあることを知ることが出来ます。
この左右の指の間隔を電気的に計測して距離を算定しているのが「位相差」の原理です。
指のピントはボケていても距離を知るには問題ありませんがボケ過ぎると少々困ります。
一眼レフの測距ユニットは小さな二つの目が撮像素子のピント面と等価の位置に目線を合わせて固定されており、画像が一致して見えればジャスピンと判断しズレの方向と間隔で距離と方向を判断します。
測距ユニットの小さな目はCCDなどが一列に並んだラインセンサーですので、実際には像を見ているのではなく、明るさの分布を計っているのですが、被写体がコントラストのハッキリした大柄であるときはCCDの数が2ケでも計測できますが、細かなパターンにはCCDの数が多い方が有利となります。
当然、明る過ぎや暗過ぎでは精度が落ちてきます。
余談になりますが、
かっぱ巻さん　の張られたhttp://www.hi-ho.ne.jp/yas-inoue/photo/ippan/ip010610.htmは
知っている人が見れば「多分、TTL位相差検出方式の距離計の説明のつもりかな？」と思える絵ですが、いささか光学的知識を疑う絵です。
第一、こちらは原理を説明するのが主目的ではない文章のようですね。
Oh!一眼さん　の張られたhttp://www.pentax.co.jp/ppc/product/pro_d/tech1.htmlは
現実に近いですが、一番下の右側の、前ピン、合焦、後ピンと書いたグラフのような絵は90度左に回転して貼り付けないと解りにくいですね。

書込番号：4475328

[yama_kiss]

Oh!一眼　さん 追加情報です。でも、ＫｉｓｓＤでの情報なので５Ｄに当てはまるのかはわかりません。多分？ＡＦセンサーも適材適所でＣＭＯＳだったりＣＣＤだったりするのかもしれません。

ＫｉｓｓＤのＡＦ精度、反応に疑問を感じて、数百枚のデーターと共にカメラを調整にだしました。その後、確認、調整が終わりＣＳの担当の方と話をした内容です。

ＫｉｓｓＤのＡＦセンサーはＣＭＯＳです。＋モノクロで反応します。色で差が見えても反応しない場合もあります。

精度、性能面ですが、ＣＳとの誘導尋問的なやり取りの内容です。

私：ＫｉｓｓＤのＡＦ精度の不満解消でＤＮを購入することである程度解消できますでしょうか？ＭＦ含めてですが、、？

ＣＳ；仕様変更は加えてませんので、Ｄと同じ性能です。

私：２０ＤはＭＦも可能なようだし、センサーも明るいレンズ使うと有利に作用するとか良さそうに聞きますが、２０Ｄは価格なりの性能の良いＣＭＯＳセンサーとか同じ仕様でも特性の良いものをふるいにかけて使うとか？取り付け精度等も価格なりのものでできていると考えてよろしいのでしょうか？

ＣＳ：そのように考えてもらっても間違いありません。

・・・決して否定しませんでしたので、センサー類の精度、品質とは価格なりに差はあると考えても良いと思います。

仮に、上下グレードをお持ちで、同じような精度に感じる場合には下のグレードの物が偶然的に良くできているのか？上級機種の精度が出し切れたい無いと考えても良いかもしれません。

ではでは、、。

書込番号：4475430

[くろこげパンダ]

骨＠馬 さん ご教示ありがとうございましたm(_ _)m
イメージによる理解が中心の、私の思考パターンでも、よく判りました(^^；)
「位相」の意味は判っておりましたが、なぜ位相差を検出する事になるのかが、よく判っておりませんでした。
モノ覚えは悪いですが、モノ忘れはいい方なんで、身に付くかどうか怪しいですが、勉強になりました(^^ゞ)

書込番号：4475735

[Oh!一眼]

丁寧なレス、ありがとうございます。返信遅れて申し訳ありません。

>　コントラストの強さではないハズですヨ。コントラストが付いた像の
>　位置情報を利用していると

>　この時の二本の指の見える間隔が広いときは指が近くにあり狭いとき
>　は遠くにあることを知ることが出来ます。

>　測距ユニットの小さな目はCCDなどが一列に並んだラインセンサーで
>　すので、実際には像を見ているのではなく、明るさの分布を計ってい
>　るのですが、

あたりにて、イメージの確認ができました。

yama_kissさん、追加情報ありがとうございました。
私的には、画質向上の前にAF性能向上をお願いしたいですね。ピンズレだと高画質の意味がないですから。

書込番号：4480000